2019-2020年高考化学 金属及其化合物单元突破训练.doc

2019-2020年高考化学 金属及其化合物单元突破训练1 选择题：（共12小题，每小题4分，计48分）1.下列关于钠与水反应的说法不正确的是()将一小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变蓝将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应钠在水蒸气中反应时因温度高会燃烧将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等A BC D2.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是()ANH、Ba2、Cl、NOBK、AlO、Cl、SOCCa2、Mg2、NO、HCODNa、Cl、CO、SO3.一定量的Na2O2与CO2反应后的固体物质41.8 g，恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，下列说法正确的是()A41.8 g固体物质为Na2CO3B41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物C41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物D一定量的Na2O2为78 g4.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为1:1BNa2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时，需要H2O和CO2的质量相等CNa2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同5.足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A氢氧化钠溶液 B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸6.用稀硫酸、NaOH溶液、Al为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙3位同学分别用如下3种不同的途径：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙：AlNaAlO2Al(OH)3丙：Al(OH)3制得等量的Al(OH)3，下列结论正确的是()A甲用原料最少B乙用原料最少C丙用原料最少 D三人所用原料的量相同7.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示，下列叙述正确的是()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO38.下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液A B C D9.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A1:1:1 B1:3:1C3:3:8 D1:1:410.把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是()A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3111.某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H):n(Al3)：n(Mg2)1:1:112.下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体2 非选择题：（计52分）13.向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100 mL。(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的可能组成是_，_，_，_。(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是_mL(标准状况)。B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的化学式为_。原NaOH溶液的物质的量浓度为_。14.(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g15.A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_、D_、E_、X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式是_。(4)反应的化学方程式是_。该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_。(7)用D溶液制备无水D固体的方法是_。16.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)如何从试剂瓶中取用金属钠？剩余的Na能否放回原试剂瓶？(2)有关钠反应的现象是_ _。(3)大试管的溶液中出现的现象：_。(4)装置中液面的变化：大试管内_；长颈漏斗内_。(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_。1.解析钠与水反应产生氢氧化钠使石蕊变蓝，正确。钠与水的反应本质是钠与H的反应，所以钠先与盐酸溶液中的H反应，错误。钠在水蒸气中反应产生的是氢气，尽管温度高且反应放热，因无氧气所以不能燃烧，错误。2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，因此，用铝箔包住的钠与水反应放出的H2多，错误。答案C2.解析过氧化钠具有氧化性，且加入溶液中会生成氢氧化钠，A选项中OH与NH不能大量共存；C选项中Ca2、Mg2、HCO均不能与OH大量共存；D选项中SO可以被氧化。答案B3.解析如果41.8 g固体为Na2CO3，则其不可能恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，A项错；固体为Na2CO3和Na2O2的混合物，由其恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，计算可得B项正确；Na2O2与CO2反应不可能生成碳酸氢钠，即C错；根据钠离子守恒关系可求出一定量的Na2O2为0.5 mol，所以D项错。答案B4.解析Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:2，A项错误；生成相同量的O2时消耗H2O和CO2的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质而有漂白性，故原理不同，D项错误。答案C5.解析铝与稀硝酸反应但不产生H2，与NaOH溶液反应方程式为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可知2 mol Al可消耗2 mol NaOH，生成3 mol H2；与稀硫酸反应方程式为2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，可知2 mol Al消耗3 mol H2SO4，生成3 mol H2；与盐酸反应方程式为2Al6HCl=2AlCl33H2，可知2 mol Al消耗6 mol HCl，生成3 mol H2；故等量Al与足量其他物质反应，放出氢气消耗溶质物质的量最少的是A项。答案A6.解析本题考查氢氧化铝的制备，意在考查考生对铝及其化合物的性质的综合应用能力。假设均制取1 mol Al(OH)3，甲用1.5 mol H2SO4和3 mol NaOH；乙用1 mol NaOH和0.5 mol H2SO4；丙用3/8 mol H2SO4和0.75 mol NaOH。答案C7.解析由反应产物过滤后得到NaHCO3可知Y为CO2，故试剂X为NaOH，A项错误，D项正确；Fe2O3不能与NaOH反应，B项错误；电解熔融Al2O3制金属Al为氧化还原反应，C项错误。答案D8.解析要实现Fe2转化为Fe3，必须加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性，NO在酸性条件下才表现强氧化性。答案D9.解析据氧化性由强到弱的顺序HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol1 mol):1 mol:4 mol1:1:4。答案D10.解析由于铁的物质的量为0.4 mol，所以在反应的过程它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2)和1.2 mol(此时只产生Fe3)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子数为0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁守恒可得xy0.4，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。答案C11.解析由知溶液中一定含有H，一定没有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由图象可知溶液中还一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH，沉淀Mg2消耗0.1 mol OH，根据Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故只有选项B正确。答案B12.解析本题考查碳酸钠与碳酸氢钠的相关定量计算，掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质，利用元素守恒计算是解题的关键。A项中混合物加热只有NaHCO3受热分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，减重b克，即生成的H2O和CO2的质量之和为b克，可求出a克混合物中NaHCO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。B项中最终得到的b克固体为NaCl，利用钠元素守恒可得：2n(Na2CO3)n(NaHCO3)58.5 gmol1b g，再结合n(Na2CO3)106 gmol1n(NaHCO3)84 gmol1a g，可计算出Na2CO3的物质的量，进而求出Na2CO3的质量分数。C项中由于生成的CO2逸出时会引入水蒸气，所以增重b克，即CO2和逸出的水蒸气的质量之和为b g，无法计算。D项中由于Ba(OH)2过量，最终b克固体为BaCO3，利用碳元素守恒列式求解，进而求出Na2CO3的质量分数。答案C13.解析分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25 mL盐酸，含有的氢离子的物质的量为0.1 mol/L0.025 L 0.002 5 mol，此时发生的反应为COH=HCO，所以可知溶液中含有的CO物质的量为0.002 5 mol，后加的50 mL盐酸和HCO反应生成CO2，因为后加的氢离子的物质的量为0.1 mol/L0.050 L0.005 mol，所以CO2的体积为0.005 mol22.4 L/mol1 000 mL/L112 mL。在B中先加入的60 mL盐酸都没有气体生成，又加入15 mL盐酸才生成气体，也就是说只有HCO 0.1 mol/L0.015 L0.001 5 mol，则原溶液中只有0.001 5 mol CO，含有0.0060.001 50.004 5 mol OH，即原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3。根据钠守恒，可计算氢氧化钠的物质的量浓度。在图中，如果在开始生成CO2前后消耗盐酸的比为1:1，则原溶质为碳酸钠，若1:1，则为NaOH和Na2CO3的混合物。答案(1)NaOH、Na2CO3Na2CO3Na2CO3、NaHCO3NaHCO3(2)112NaOH、Na2CO30.150 mol/L14.解析(1)根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H2；2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1:3。(3)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl):n(NaOH)3:1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl):c(NaOH)n(HCl):n(NaOH)3:1。(4)其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g。答案(1)1:1(2)1:3(3)3:1(4)A15.解析由“B为黄绿色气体单质”知，B为Cl2；由D与G之间的相互转化关系知，A为变价金属单质，则A为Fe，D为FeCl3，G为FeCl2；由“DF血红色溶液”知，F为KSCN；由“E与X的相互转化关系及E为黑色固体化合物、X的水溶液是一种强酸”知，E为Fe3O4，X为HCl，H为H2O；由“C为无色气体单质及ACE”知，C为O2。(3)反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。(4)反应的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，由化合价的变化值知，当3 mol的Fe反应时可转移电子8 mol。(5)D溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为Fe33HCO=Fe(OH)33CO2。(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法：向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H2O2)。(7)用FeCl3溶液制备无水FeCl3固体的方法：在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。答案(1)FeFeCl3Fe3O4HCl(2)(3)2Fe3Fe=3Fe2(4)3Fe4H2O(g)Fe3O44H20.8(5)Fe33HCO=Fe(OH)33CO2(6)向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H2O2)(7)在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液16.答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶，不要随意丢弃。(2)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(3)下层溶液出现白色絮状沉淀(4)下降上升(5)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2